大题加固练(二) 遗传规律与伴性遗传综合题
1．中国女科学家屠呦呦因发现抗疟药青蒿素而获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。为获得青蒿素高产植株，科学家做了大量实验。已知黄花蒿茎的形状有圆柱形和菱形两种，由一对等位基因A、a控制；茎的颜色有青色、红色和紫色三种，由两对等位基因B、b和C、c控制；这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。研究表明，相同种植条件下，黄花蒿单株干重圆柱形高于菱形；青蒿素的含量(mg/kg干重)紫秆植株高于红秆植株、红秆植株高于青秆植株。请回答下列相关问题：
(1)孟德尔运用________法，归纳出了遗传学两大定律，为杂交实验提供了理论基础。 (2)若将一青秆植株和一红秆植株杂交，F1全为青秆，F1自交，得到的F2中有青秆124株、红秆31株、紫秆10株，则亲本青秆和红秆植株的基因型分别是_____，F2青秆植株中能稳定遗传的个体占________。
(3)若上述F1各种茎色植株中均有圆柱形茎和菱形茎的植株，则单株青蒿素产量最高的植株表现型是________。为了确定F2中该表现型的植株中是否存在不能稳定遗传的个体，最简单的方法是_______________________________________
__________________________________________________________________。
解析：(1)孟德尔运用假说—演绎法，归纳出了遗传学两大定律。(2)F1全为青秆，F1自交，得到的F2中有青秆124株、红秆31株、紫秆10株，由F2青秆∶红秆∶紫秆＝12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可得出，不含B、C基因的双隐性个体为紫秆，F1为双杂合子(BbCc)，因此亲本青秆和红秆植株的基因型分别是BBcc和bbCC或bbCC和BBcc。F2青秆植株基因型为B_C_和B_cc或B_C_和bbC_，因此F2青秆植株能稳定遗传的个体占2/12＝1/6。(3)因为青蒿素的含量紫秆植株高于红秆植株、红秆植株高于青秆植株，因此紫秆植株青蒿素的含量最高，又因为黄花蒿单株干重圆柱形高于菱形，因此单株青蒿素产量最高的植株表现型为圆柱形紫秆，确定F2中的圆柱形紫秆植株中是否存在不能稳定遗传的个体，最简单的方法为自交，即让F2表现型为圆柱形紫秆的植株自交，看后代是否出现菱形茎。 答案：(1)假说—演绎 (2)BBcc和bbCC或bbCC和BBcc 1/6 (3)圆柱形紫秆 让F2中表现型为圆柱形紫秆的植株自交，看后代是否出现菱形茎
2．某种鸟类头顶羽毛的红色和灰色为一对相对性状(由基因A、a控制，红羽为显性性状)。现有两只纯合的亲本杂交情况如下：灰羽父本×红羽母本→F1中雄性全为红羽，雌性全为灰羽。生物兴趣小组同学对该遗传现象进行分析后，在观点上出现了分歧：
(1)甲组同学认为顶羽颜色的遗传为伴性遗传，判断的依据：由F1的性状分离情况可以看出，顶羽颜色的遗传与性别相关联。由伴性遗传的定义可知，控制该性状的基因一定位于性染色体上，属于伴性遗传。你认为该观点正确吗，为什么？____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
(2)乙组同学认为是从性遗传，即决定性状的基因在常染色体上，在雌、雄个体中有不同表现型的遗传现象。无论雌雄，AA个体均为红羽，aa个体均为灰羽；但Aa雌性个体为灰羽，Aa雄性个体为红羽。该现象说明基因与____________之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。
(3)为确定该基因在染色体上的位置，两组同学采取了相同的杂交实验手段： ___________________________________________________________________， 观察并统计后代的表现型及比例。
①若__________________，则甲组同学观点正确； ②若__________________，则乙组同学观点正确。
解析：(1)关于伴性遗传定义的理解，不要颠倒题设和结论：因为基因在性染色体上，所以位于性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联；不是与性别相关联的性状均由位于性染色体上的基因控制。(2)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状。(3)若想确定该基因是位于性染色体上还是常染色体上，可以让F1中的雌、雄个体相互交配。若基因位于性染色体上，则P：ZZ×ZW→F1：ZZ×ZW→F2：ZZ∶ZW∶ZZ∶ZW＝红羽雄性∶红羽雌性∶灰羽雄性∶灰羽雌性＝1∶1∶1∶1；若基因在常染色体上符合从性遗传，则P：AA×aa→F1：Aa(雄性红羽、雌性灰羽)相互交配→F2：1AA∶2Aa∶1aa(雄性中红羽∶灰羽＝3∶1，雌性中红羽∶灰羽＝1∶3)。
答案：(1)不正确，伴性遗传指的是位于性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联，而不是与性别相关联的性状均由位于性染色体上的基因控制 (2)基因产物、环境、基因(或“基因产物、环境”，合理均可) (3)让F1中的雌、雄个体相互交配 ①红羽雄性∶红羽雌性∶灰羽雄性∶灰羽雌性＝1∶1∶1∶1 ②红羽雄性∶灰羽雄性＝3∶1、红羽雌性∶灰羽雌性＝1∶3
3．某自然种群中的雌、雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色(白色、蓝色和紫色)由位于常染色体上的等位基因A、a和X染色体上的等位基因B、b共同控制，其紫花形成的生化途径如图所示。研究者用射线处理雄性紫花植株(纯合子)的花粉并授到雌性蓝花植株上，发现在F1雄性中出现了1株白化植株。
aa
A
Aa
a
Aa
A
aa
a
(1)镜检表明，F1雄性中出现了1株白花植株的原因是射线照射导致一条染色体上含有A基因的区段缺失(用O表示缺失的那个基因)。由此可推知亲本中雌性蓝花植株的基因型为
________，F1白花植株的基因型为________。
(2)用杂交方法也能验证上述变异类型，原理是：虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存，但是当两条染色体均缺失相同区段时有致死效应。当杂交后代出现致死效应时，就会出现特殊的性状比例。实验过程为：
①选F1雄性白花植物与纯合的雌性蓝花植株杂交，得到种子(F2)； ②种植F2，F2雌雄植株杂交，得到种子(F3)；
③种植F3并统计花的颜色及比例。当F3植株中蓝花∶白花为________时，即可验证上述变异类型。
解析：(1)根据题中紫花形成的生化途径示意图可知，紫花性状需要A基因和B基因都存在才表现，蓝花性状需要A基因存在同时B基因不存在时才表现，当无A基因时表现为白花。雄性紫花植株(纯合子)基因型为AAXY，正常情况下能产生AX和AY两种配子。根据题中信息子代出现1株雄性白花植株的原因是射线照射导致一条染色体上含有A基因的区段缺失，则参与受精的异常配子为OY(O表示缺失的那个基因)，而雌性蓝花植株基因型可能为A_XX，只有aX配子与OY结合才能形成OaXY个体，从而呈现雄性白花，即亲本中雌性蓝花植株的基因型为AaXX。(2)如果结论成立，则F1雄性白花基因型为OaXY，它与纯合的雌性蓝花植株(AAXX)杂交后，因亲本中只含b基因不含B基因，因此后代不可能有B基因，只需要分析A基因即可。这样F2的基因型为AO和Aa，二者随机交配(A的基因频率为2/4、a的基因频率为1/4、O的基因频率为1/4)，后代中OO不存活，存活个体中Oa和aa分别占2/15和1/15，它们表现为白色，其他的占12/15，都呈蓝色，即F3植株中蓝花与白花比例为4∶1。 答案：(1)AaXX OaXY (2)4∶1
4．CMT1腓骨肌萎缩症(由基因A、a控制)是一种最常见的外周神经退行性遗传病。有一种鱼鳞病(由基因B、b控制)是由某基因缺失或突变造成微粒体类固醇、硫酸胆固醇和硫酸类固醇合成障碍引起的。为探究两种病的遗传方式，某兴趣小组进行了广泛的社会调查，绘制了甲、乙两个典型家庭的遗传系谱图。请回答下列问题：
bb
b
bb
bb
b
b
b
bb
B
B
(1)请你判断，CMT1腓骨肌萎缩症的遗传方式为______________，鱼鳞病最可能的遗传方式为______________。
(2)为了进一步探究鱼鳞病的遗传方式，某兴趣小组请医学院的老师对乙家庭中的Ⅰ-3、Ⅰ-4和Ⅱ-7的鱼鳞病基因进行切割、电泳，得到的基因电泳图如下。
①Ⅰ-2的基因型为____________；Ⅱ-5的基因型为______________。
②二孩政策全面放开，Ⅱ-2和Ⅱ-3想再生一个孩子，他们生一个正常孩子的概率为________。
(3)咨询医学院的老师得知，腓骨肌萎缩症群体发病率约为1/2 500，则Ⅱ-5与Ⅱ-6生一个正常子女的概率为________。受传统观念影响，Ⅱ-5和Ⅱ-6婚后想生一个男孩，则他们生出正常男孩的概率为________。
解析：(1)根据表现型正常的Ⅰ-1和Ⅰ-2生有患腓骨肌萎缩症的女儿Ⅱ-1可确定，腓骨肌萎缩症为常染色体隐性遗传病；根据双亲Ⅰ-3、Ⅰ-4，Ⅱ-2、Ⅱ-3均正常，却都有一个患鱼鳞病的儿子，可推断鱼鳞病最可能为伴X染色体隐性遗传病。(2)根据电泳图谱，Ⅰ-3无鱼鳞病致病基因，可确定鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病。①由Ⅰ-1和Ⅰ-2的表现型及子女的患病情况可推知：Ⅰ-1的基因型为AaXY，Ⅰ-2的基因型为AaXX。Ⅰ-3与Ⅰ-4生出一个患两病的Ⅱ-7，因此，Ⅰ-3的基因型为AaXY，Ⅰ-4的基因型为AaXX，因此，对于腓骨肌萎缩症来说，Ⅱ-5的基因型为1/3AA或2/3Aa，对于鱼鳞病来说，其基因型为1/2XX
Bb
BB
BB
Bb
Bb
BB
B
Bb
B
Bb
或1/2XX，即Ⅱ-5的基因型为AAXX或AaXX或AAXX或AaXX。②Ⅲ-1是两病都患男性，因此Ⅱ-2、Ⅱ-3的基因型应为AaXX和AaXY，他们再生一个孩子患腓骨肌萎缩症的概率为1/4，患鱼鳞病的概率为1/4，正常子女的概率为(1－1/4)×(1－1/4)＝9/16。(3)腓骨肌萎缩症群体发病率约为1/2 500，即aa基因型频率为1/2 500，因此a的基因频率为1/50，A的基因频率为49/50，则Ⅱ-6基因型为Aa的概率为2×(1/50)×(49/50)/[(49/50)×(49/50)＋2×(1/50)×(49/50)]＝2/51，因此，Ⅱ-5、Ⅱ-6子女中患腓骨肌萎缩症的概率为(2/3)×(2/51)×(1/4)＝1/153，患鱼鳞病的概率为(1/2)×(1/4)＝1/8，因此，子女正常的概率为(1－1/153)×(1－1/8)＝133/153。如果想生男孩，则患鱼鳞病概率为(1/2)×(1/2)＝1/4，则他们生出正常男孩的概率为(1－1/153)×(1－1/4)＝38/51。
答案：(1)常染色体隐性遗传 伴X染色体隐性遗传 (2)①AaXX AAXX或AaXX或AAXX或AaXX ②9/16 (3)133/153 38/51
5．以具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代均可分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比均为3∶1。经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：
(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有________(填“一”“二”或“多”)个基因发生突变。
Bb
Bb
BB
BB
Bb
Bb
B
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